Vr ser se = = = Z. r Rr

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Vr ser se = = = Z. r Rr"

Δάμαρις Βαμβακάς
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ا زمايشگاه ماشينه يا ۱ الکتريکي ا زمايش شمارهي ۳-۴ گزارش کار اتصال کوتاه و بارداري موتور ا سنکرون استاد درياباد نگارش: اشکان نيوشا ۱۱ ا بان ۱۳۸۷

2 ي م به نام خدا تي وري ا زمايش هدف ما در اين ا زمايش به دست ا وردن جريان اتصال کوتاه زاويه ا ن و مقادير سيمپيچيه يا استاتور يک موتور القايي قفسهسنجابي و مشخصات بارداري ا ن است. ميدانيم که اگر يک موتور القايي حرکت نکند و تلفات مکانيکي نداشته باشد اساس کار ا ن دقيقا مانند ترانسفورمر است. بنابراين مدلسازي تلفات موتور القايي ثابت دقيقا مانند ترانسفورمر است. همچنين ا نچه براي ما مهم است تلفات اکتي و () است که بابت ا ن انرژي م صرف کرده و سوخت به کار ب ردهايم. پس در اينجا توان راکتي و ) Q) بحث ما نيست. افزون بر اين ميدانيم که توان اکتيو را با مقاومت مدل ميکنند. پس در اينجا همهي تلفات را ما با مقاومت مدل خواهيم کرد. ميدانيم هنگامي که در رسانايي به دليل وجود ميدان مغناطيسي و در نتيجه وجود ولتاژ جريان برقرار ميشود به سبب وجود مقاومت در ا ن رسانا انرژي تلف ميشود. در ماشينهاي الکتريکي نيز چنين است. يع ين در سيمپيچي استاتور (اوليه) و روتور (ثانويه) تلفات مسي يا ژولي داريم. در روتور قفسهسنجابي از شين به عنوان رسانا استفاده ميشود که سطح مقطع ا ن بزرگ است و بنابراين مقاومت ا ن بسيار ناچيز است و ميوان از ا ن چشمپوشي کرد. پس در موتور القايي قفسهسنجابي تنها تلفات مسي يا ژولي استاتور را لحاظ ميکنيم. از گفتهه يا بالا و ا زمايش پيشين (بيباري ماشين ا سنکرون) به مدار معادل اين ماشين ميرسيم که مانند ترانسفورمر است. در ترانسفورمر براي به دست ا وردن مو لفههاي سري کافي است دو سر ا ن را اتصال کوتاه کنيم و در سوي ديگر پارامترهاي الکتريک ي را اندازه بگيريم. همچنين ميدانيم که در موتورها جلوگيري از چرخش روتور به منزلهي اتصال کوتاه است. در صورت قفل روتور ضريب لغزش برابر ۱ خواهد بود بنابراين بر اساس رابطهي V E E I که هنگام ١= بيشينه است جريان بيشينه = = = Z + ( X ) + X ميشود. جريان بيشينه در ترانس نيز تنها در اتصال کوتاه به دست ميا مد. در اين هنگام جريان نسبت به جريان شاخهي موازي (بيباري) بسيار بيشتر خواهد بود بنابراين در مدار بالا از شاخهي موازي چشمپوشي کرده و با اين کار تنها شاخهي سري ماند. اکنون با صفر گرفتن توان تلف ١

3 ي م يي م روتور اگر توان ولتاژ و جريان گذرنده از اين شاخه را بدانيم مقدارهاي و موتور قفسهسنجابي به ا ساني از رابطهه يا زير به دست ميا يد: X براي استاتور SC I n V n eq eq = = + I n X Z X X از ا نجايي که ما ميخواهيم بيشينه اين مقادير را به دست ا وري م و اين مقادير در جريانهاي بالا بيشتر ميشود بنابراين در بيشترين جريان مجاز ماشين يعني جريان نامي اين مقادير اندازهگيري شود. بررسي بارداري يک موتور يع ين اينکه از روتور ا ن يک بار مشخص مکانيکي بگيريم و پارامترهاي گوناگون ا ن موتور را بر در بارهاي گوناگون بررسي کرده و رابطهي ا نها را با ميزان بار ا شکار کنيم. در ا زمايشگاهه يا ماشين به جاي بار مکانيکي از بار الکتريک ي استفاده ميکنيم. بدين صورت که شفت موتور را به يک ژنراتور وصل ميکنيم و خروجي ژنراتور را به يک بار الکتريکي مشخص وصل ميکنيم. ا شکار است با چشم پوشي از تلفات ژنراتور يک بار الکتريک ي ۱۰۰ W در پايانهي ژنراتور مانند يک بار مکانيکي ۱۰۰ W روي شفت موتور است. هرچه بار موتور ا سنکرون بيشتر باشد لغزش ا ن بيشتر شده و سرعت ا ن افت ميکند. براي جريان اين ماشين داريم. I اکنون ا شکار است V E E = = = Z + ( X ) + X که با افزايش بار و لغزش مقاومت معادل روتور کم ميشود. بر اساس رابطهي E E = = با افزايش لغزش و کاهش مقاومت روتور توان ا ن افزايش مييابد که کاملا ا شکار بود. جريان روتور و به طبع ا ن جريان استاتور از رابطهي بالا روشن است که با افزايش زياد ميشود. همچين براي ضريب توان روتور و طبعا استاتور در بارداري داريم پس با افزايش بار و ضريب لغزش ضريب توان کاهش = coφ + ( X ) Τ=kE + X ( ) کنيم خواهيم داشت و اگر به سبب کوچکي ( X ) T و از سوي ديگر در ه يا ابد. سرانجام درباره گشتاور داريم در ه يا کوچک از ا ن چشمپوشي بزرگ از ميتوان چشم پوشيد و ٢

4 ي م T 1 نوشت و سرانجام به ازاي = گشتاور بيشينه ميشود. پس با افزايش بار از صفر X در ا غاز گشتاور زياد شده و پس از گذر از مقدار = کم ميشود. X روش ا زمايش براي ا زمايش اتصال کوتاه جريان را تنها تا جريان نامي مجازيم بيفزاييم نه بيشتر. پس بايد ولتاژ ورودي استاتور را به ا رامي افزوده و با پايش جريان جريان را تا مقدار نامي زياد کنيم. بنابراين نياز به يک اتوترانسفورمر و يک ا مپرسنج داريم. از ديگر براي استفاده از رابطههاي اتصال کوتاه نياز به ولتاژ و توان ورودي نيز داريم. پس نياز به يک ولتسنج و واتسنج داريم. پس از وصل ماشين به همراه واتسنج ا مپرسنج و ولتسنج روتور را با دست يا ابزاري قفل کرده و ولتاژ را به ا رامي و در چند گام ميافزاييم تا جريان به اندازهي نامي برسد و در اين ميان در هر گام ولتاژ جريان توان و در صورت داشتن ضريبتوانسنج ا ن را نيز ميسنجيم. براي ا زمايش بارداري خواهيم نموداره يا جريان ضريب توان و گشتاور موتور را نسبت به توان بار رسم کنيم. بنابراين در سوي موتور نياز به يک ا مپرسنج توانسنج ) = coφ ) VI N N (ولتسنج در صورت ناا شکار بودن ولتاژ ورودي ) و سرعتسنج ) = T و = ( N ω داريم. همچنان ميخواهيم راندمان را نيز به دست ا وريم يع ين افزون بر توان مقدار ورودي توان خروجي را نيز نياز داريم. اگر توان هر بار ا شکار بود نياز به هيچ دستگاهي نيست ولي در غير اين صورت اگر بار ا همي بود ميتوان از يک جفت ولتسنج و ا مپرسنج بهره برد اگر هم بار نااهمي بود به ناچار از واتسنج استفاده ميکنيم. همچنين چون ژنراتور ما سنکرون است و نياز به تحريک DC در جريان نامي داريم بايد از يک منبع مستقيم متغيير يا اتوترانسفورمر به همراه پل يکسوساز و يک ا مپرسنج (براي پايش جريان تا مقدار نامي) استفاده کرد. نخست موتور را به همراه سنجهه يا نياز وصل ميکنيم. اگر ويژگيه يا نامي موتور با شبکه يکسان بود براي موتورهاي کوچک ميتوان مستقيم ا نها را به شبکه وصل کرد. سپس بارهاي مشخص مقاومتي (لامپها) را به خروجي ژنراتور وصل ميکنيم. (در صورت نياز سنجههاي مربوطه را نيز به ژنراتور وصل ميکنيم. سر انجام ني ز يک فاز و نول (ولتاژ خط) را به ورودي اتوترانسفورمر (تک فاز) وصل کرده (در صورتي که ورودي اتوترانسفورمر از خط (دو فاز) گرفته شود سبب اتصال کوتاه ميشود.) و خروجي (تکفاز) ا ن را به پل يکسوساز (تکفاز) م ي زنيم. ٣

5 (استفاده از پل يکسوساز سهفاز (به همراه اتوترانسفورمر سه فاز) به سبب موجک کمتر و ولتاژ صافتر بهتر است.) (اگر بخواهيم از اتوترانسفورمر سهفاز (ستاره) براي تغذيه تکفاز استفاده کنيم و بايد تواني کمتر از مقدار نامي ا ن در اختيارمان قرار ميدهد.) اکنون ميتوان با تغيير اتوترانسفورمر تکفاز ولتاژ و در نتيجه جريان تحريک را تغيير دهيم. پس از بررسي درستي مدار منبع را وصل ميکنيم تا موتور ا غاز به کار کند. سپس جريان تحريک ژنراتور را در مقدار نامي ا ن تن ظيم ميکنيم. اکنون در چند مرحله بارها را وارد مدار کرده و در هر گام اطلاعات نياز را يادداشت ميکنيم. (واتسنج را بايد ا نقدر بين فازها جابهجا کرد تا بيشترين مقدار را نمايش دهد.) دادهها و نمودار ا زمايش V L (V) ٧٧/٨ I L (A) ۵/٢ coφ 0/5483 (W) ١۵٨ ۶٢/۶ ۴/٢ 0/37159 ١٠٨ ۴٩ ٣/٢٣ 0/51 ۶١ ٣٢/٢ ٢/١٩ 0/37431 ٢٩ ١٧/٨ ١/٢۴ 0/60115 ١٠ ٤

6 ولتاژ (V) /5 /5 3 3/5 4 4/5 5 5/5 جريان (A) نمودار 1: نمودار ولتاژ بر حسب جريان در ا زمايش اتصال کوتاه ماشين القايي V Lmoto =۳۸۰ (V) I moto moto N % coφ I load V load load T (A) (W) (pm) (A) (V) (W) (N.m) ۲/۵۱ ۳۵ ۱۴۹۵ ۰ / ۵۰۱۶ ۰/ ۲۸ ۱۲۰ ۳۳/ ۶ ۰/ ۰۲۲ ۲/۵۲ ۶۰ ۱۴۹۴ ۰ / ۵۰۲۰ ۰/ ۴۶ ۱۱۹ ۵۴/ ۷۴ ۰/ ۰۳۷ ۲/۵۵ ۹۵ ۱۴۹۳ ۰ / ۵۰۲۳ ۰/ ۷۵ ۱۱۹ ۸۹/ ۲۵ ۰/ ۰۶۰ ۲/۵۷ ۱۲۰ ۱۴۹۳ ۰ / ۵۰۲۳ ۰/ ۹۲ ۱۱۸ ۱۰۸/ ۵۶ ۰/ ۰۷۳ ۲/۵۸ ۱۶۸ ۱۴۹۲ ۰ / ۵۰۲۷ ۱/ ۲۲ ۱۱۸ ۱۴۳/ ۹۶ ۰/ ۰۹۶ ۲/۶۰ ۱۸۰ ۱۴۹۲ ۰ / ۵۰۲۷ ۱/ ۴۰ ۱۱۸ ۱۶۵/ ۲۰ ۰/ ۱۱۱ ۲/۶۳ ۲۲۰ ۱۴۹۱ ۰ / ۵۰۳۰ ۱/ ۶۷ ۱۱۷ ۱۹۵/ ۳۹ ۰/ ۱۳۱ ۲/۶۶ ۲۵۰ ۱۴۹۰ ۰ / ۵۰۳۳ ۱/ ۹۶ ۱۱۶ ۲۲۷/ ۳۶ ۰/ ۱۵۳ ٥

7 جريان موتور (A) /68 /66 /64 /6 /6 /58 /56 /54 /5 /5 / توان بار 100(W) 0 50 نمودار : جريان موتور بر حسب بار ا ن 0/ 0/15 گشتاور (N.m) 0/1 0/05 0 لغزش 0/5014 0/5016 0/5018 0/50 0/50 0/504 0/506 0/508 0/503 0/503 0/5034 نمودار 3: گشتاور بر حسب لغزش موتور القايي ويژگيه يا نامي موتور ا زمايش V (V) Δ: ۲۲۰ λ: ۳۸۰ N (pm) ۳۰۰۰ (kw) ۲ /۲ I (A) OutMech (hp) ۳ پايان اشکان نيوشا ٦

Σχετικά έγγραφα

t a a a = = f f e a a

t a a a = = f f e a a ا زمايشگاه ماشينه يا ۱ الکتريکي ا زمايش شمارهي ۴-۱ گزارش کار راهاندازي و تنظيم سرعت موتورهايي DC (شنت) استاد درياباد نگارش: اشکان نيوشا ۱۶ ا ذر ۱۳۸۷ ي م به نام خدا تي وري ا زمايش شنت است. در اين ا زمايش